Параграф 59 ГДЗ Перышкин Иванов 7 класс (Физика)
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Перышкин, Иванов 7 класс, Просвещение:
1. Что такое энергия?
Если тело или несколько взаимодействующих между собой тел (система тел) могут совершить работу, то говорят, что они обладают энергией.
2. В каких единицах измеряется энергия? Почему единицы энергии и работы одинаковы?
Энергия измеряется в джоулях из-за того, что чем большую работу может совершить тело, тем большей энергией оно обладает; при совершении работы энергия тела уменьшается, а совершенная работа равна убыли энергии;
3. Какие виды энергии вам известны? Чем они отличаются друг от друга?
Потенциальной энергией называют энергию, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.
Энергию, которой обладает тело вследствие своего движения, называют кинетической энергией.
4. Приведите примеры тел, обладающих кинетической энергией. Как кинетическую энергию уменьшить до нуля?
Кинетической энергией обладают все движущиеся тела, например: летящий камень, едущая машина, бегущая собака, качающиеся на качелях дети; кинетическая энергия будет равна нулю, если тело перестанет двигаться в инерционной системе отсчета;
5. Какие тела обладают потенциальной энергией?
Потенциальной энергией обладают все тела, которые способны совершить работу благодаря своему относительному положению или изменению формы; этой энергией обладает тело, поднятое над землей, а также всякое упруго деформированное, то есть
сжатое или растянутое, тело;
6. Почему потенциальная энергия зависит от взаимного положения тел или частей тела?
Потенциальная энергия зависит от положения тела, так как чем выше над землей поднято тело, тем большую работу оно может совершить при падении; потенциальная энергия зависит от положения частей тела, так как чем сильнее деформировано данное тело, тем большую работу оно может совершить при возвращении в недеформированное состояние;
7. Как экспериментально доказать, что тело, поднятое над землёй, обладает потенциальной
энергией?
Если поднять тяжёлый груз, например, металлический цилиндр и сбросить его на песок или на шляпку гвоздя, частично вбитого в брусок, тогда при падении данное тело совершит механическую
работу – деформирует песок или забьёт гвоздь глубже;
8. Почему потенциальная энергия не изменяется при движении тела по горизонтали?
Потенциальная энергия поднятого над землей тела определяется работой, которую совершит сила тяжести при его падении на землю, которая, в свою очередь, зависит от высоты подъема тела; поскольку при горизонтальном перемещении уровень над землей не меняется, то и потенциальная энергия тела остается постоянной;
9. Что называют механической энергией тела?
Механической энергией тела называют физическую величину, которая представляет собой сумму кинетической энергии движения этого тела и потенциальной энергии взаимодействия его частей или взаимодействия этого тела с другими телами системы;
1. Определите характер зависимости потенциальной энергии тела, поднятого над землёй, от ускорения свободного падения, массы тела, высоты, на которую поднято тело.
Потенциальная энергия поднятого над землей тела рассчитывается по формуле E_п=mgh; характер зависимости потенциальной энергии от ускорения свободного падения, массы тела и высоты его подъёма является прямо пропорциональным для каждого из трех параметров; это значит, что при увеличении любой из этих величин в несколько раз потенциальная энергия тела возрастёт во столько же раз;
2. На одной и той же высоте находятся кусок мрамора и кусок свинца одинакового объёма. Какое из этих тел обладает большей потенциальной энергией?
Плотность мрамора меньше плотности свинца, что означает, если объем одинаков, то масса куска свинца больше, а значит и потенциальная энергия больше.
1. Два тела массами т и 2т имеют одинаковые скорости. Сравните кинетические энергии этих тел. Сделайте вывод.
Дано:
m1 = m
m2 = 2m
Найти
Ek1/Ek2
Решение:
Е_к1 = (m_1 v^2)/2
Е_к2 = (m_2 v^2)/2
Ek1/Ek2 = (m_1 v^2)/(m_2 v^2 ) = 1/2
Ek2 = 2 Ek1
Кинетическая энергия прямо пропорциональна массе. Так как второе тело весит в 2 раза больше, то и его кинетическая энергия так же в 2 раза больше.
2. Два тела имеют одинаковые массы, но у первого тела скорость в 2 раза больше. Сравните кинетические энергии этих тел. Сделайте вывод.
Дано:
m1 = m2 = m
v1 = 2v
v2 = v
Найти
Ek1/Ek2
Решение:
Е_к1 = (m_1 v^2)/2
Е_к2 = (m_2 v^2)/2
Ek1/Ek2 = (m_1 v^2)/(m_2 v^2 ) = 4/1
Ek1 = 4Ek2
Кинетическая энергия в данном случае не прямо пропорциональна массе. Так как первое тело имеет скорость в 2 раза больше, то и его кинетическая энергия так же в 4раза больше.
3. Чему равна кинетическая энергия мяча массой 0,5 кг, если он летит со скоростью 72 км/ч?\
Дано:
m = 0,5 кг
v = 72 км/ч = 20 м/с
Найти
Ek
Решение:
Е_к = (mv^2)/2 = 100 Дж
Ответ:100 Дж
4*. С какой скоростью должен бежать человек массой 50 кг, чтобы его кинетическая энергия была равна 1,6 кДж? Как изменится кинетическая энергия человека, если его скорость изменится вдвое?
Дано:
m = 50 кг
Ek = 1600 Дж
Найти:
v
Решение:
Е_к = (mv^2)/2
v = √(〖2E〗_k/m) = √((2*1600)/50) = 8 м/с
Ответ: если скорость увеличится вдвое, то кинетическая энергия увеличится в 4 раза
5. Какую работу должен совершить человек, чтобы его кинетическая энергия изменилась на 50 Дж?
Дано:
∆Ek = 50 Дж
Найти:
А
Решение:
А = Ek_2-Ek_1 = ∆Ek = 50Дж
Ответ: 50 Дж
6. Два шара массами m и 2m подняли на высоту 2h и h соответственно. Сравните их потенциальные энергии. Сделайте вывод.
Дано:
m1 = m
m2 = 2m
h1 = 2h
h2 = h
Найти
EП1/EП2
Решение:
〖Еп〗_1 = mg2h
〖Еп〗_2 = 2mg2h
EП1/EП2 = (mg2h)/( 2mg2h) = 1
EП1 = EП2
7. На сколько увеличивается потенциальная энергия ведра с водой массой 10 кг при подъёме из колодца на высоту 6 м?
Дано:
h=6 м;
m=10 кг;
g=10 м"/" с^2;
Найти:
E_п- ?;
Решение:
1) Действует сила тяжести:
F_тяж=mg=10∙10=100 Н;
2) Потенциальная энергия:
E_п=A=Fh, E_п=F_тяж∙h;
E_п=100∙6=600 Дж;
Ответ: на 600 Дж.
Определите изменение потенциальной энергии вашего тела при подъёме с первого этажа на второй.
Определите массу вашего тела m и высоту, на которой находится второй этаж h, после этого вычислите изменение потенциальной энергии, воспользовавшись формулой и примером вычисления:
m=40 кг, h=3 м, g=9,8 м"/" с^2;
E_п=mgh=40∙3∙9,8=1176 Дж;
Ответ: увеличилась на 1176 Дж.
